天文望遠(yuǎn)鏡是收集天體輻射并能確定輻射源方向的天文觀測裝置,通常指有聚光和成像功能的天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。觀測天體的重要手段,可以毫不夸大地說,沒有望遠(yuǎn)鏡的誕生和發(fā)展,就沒有現(xiàn)代天文學(xué)。隨著望遠(yuǎn)鏡在各方面性能的改進(jìn)和提高,天文學(xué)也正經(jīng)歷著巨大的飛躍,迅速推進(jìn)著人類對宇宙的認(rèn)識。一套標(biāo)準(zhǔn)備置的天文望遠(yuǎn)鏡往往由望遠(yuǎn)鏡、赤道儀、腳架等部件組成,而望遠(yuǎn)鏡、腳架相信大家都見過。沒接觸過天文望遠(yuǎn)鏡的朋友,恐怕對赤道儀是最陌生的,因為它也是天文中特有的一個東西。赤道儀是為了改進(jìn)地平式裝置的缺點而制作出來的。它的主要目的就是想克服地球自轉(zhuǎn)對觀星的影響。
要說赤道儀,應(yīng)該先說一下地平式的裝置。地平式的裝置很常見,是一種具有兩根軸的支架,望遠(yuǎn)鏡裝在上面,可以很方便地調(diào)整指向的方向和高度。初學(xué)者使用地平式裝置找星應(yīng)該沒什么問題:想看哪兒就指向哪兒好了!不知道要找的星的位置?看星圖好了,按圖索驥嘛。通過星圖找星是不是很困難?其實不難。當(dāng)然,前提就是你應(yīng)該熟悉全天的一些亮星較多或有指向功能的星座。比如小熊、大熊、天鵝、人馬、天蝎、天鷹、天琴、獵戶、飛馬、
仙女、天狼、獅子。通過已認(rèn)識的星座再去認(rèn)別的星座,難度會小很多。初學(xué)者在開始認(rèn)星時最好找一個已經(jīng)認(rèn)識星座的朋友指導(dǎo)。
赤道儀使用時首先要將其極軸對準(zhǔn)北天極。(理想的情況下)完全對準(zhǔn)后,望遠(yuǎn)鏡對向任何的星星,赤緯都不需要再調(diào)整,只需要讓望遠(yuǎn)鏡在赤經(jīng)(或稱時角)方向按星星的行進(jìn)速度勻速轉(zhuǎn)動,就可以讓這顆星一直保持在望遠(yuǎn)鏡的視場內(nèi)。這個速度就是每天360度(因為地球每天轉(zhuǎn)一圈嘛)。這就是所謂的自動跟蹤。當(dāng)然,如果你使用的是手動的赤道儀,你就得每隔一定時間調(diào)整一下赤經(jīng)(或時角)旋鈕,赤緯則無需調(diào)整(當(dāng)然這是理想狀況,如果極軸對得不夠準(zhǔn),還要適當(dāng)微調(diào)一下赤緯)。毋須同時調(diào)整兩個軸,便于跟蹤,這就是要使用赤道儀的根本原因
很多天文普及書籍會教大家通過計算時角來找星,而根據(jù)我的經(jīng)驗,真正做業(yè)余觀測時使用時角并不方便,因為得先算出恒星時,還要知道你想觀測天體的赤經(jīng)赤緯值。加上時角盤的精度的問題,這樣找星遠(yuǎn)不如用星圖直接找星方便。
所以,只有對于那種有固定底座、極軸已經(jīng)對準(zhǔn)的固定望遠(yuǎn)鏡,以及對星座很不熟悉的人,它才有優(yōu)勢(我在南京大學(xué)天文系的時候就是這么玩法,老師從不教怎么看星座。要看星?先算恒星時,再算時角……哈哈,煩!所以天文系畢業(yè)的學(xué)生在天上找不到星座一點也不奇怪呀……)。
另外,直接用天文望遠(yuǎn)鏡找星的確是有點困難的,因為主鏡的視場往往很小。所以天文望遠(yuǎn)鏡通常都有一個尋星鏡,它的視場比較大,用于輔助找星。當(dāng)然,如果有一架雙筒鏡幫忙,會輕松很多。這就是很多有經(jīng)驗的愛好者建議初學(xué)者先買雙筒望遠(yuǎn)鏡的緣故。
赤道儀使用方法
追蹤因日周運(yùn)動而移動的天體,最簡單的方法是使用赤道儀式臺架,確實比經(jīng)緯儀方便得多。只要明白了使用的要領(lǐng),作目視觀則或照相均會產(chǎn)生很好的效果。晚間的星空,以北天極和南天極聯(lián)機(jī)的自轉(zhuǎn)軸為中心,每日旋轉(zhuǎn)一次,稱為日周運(yùn)動。在赤道儀的臺架上,把極軸(或稱赤經(jīng)軸)向北天極延長(在南半球時向南天極),就能簡單地追蹤星星的移動。換句話說,讓赤道儀的極軸和地球的地軸平行,這個作業(yè)稱為極軸調(diào)整,使用赤道儀時絕不能忘記,事先要與極軸對準(zhǔn)平。
赤道儀的臺架分為附有赤經(jīng)、赤緯微動桿的,以及附裝極軸馬達(dá)追蹤式兩種。附有微動桿的比經(jīng)緯臺的星星追蹤方便,但須連續(xù)手動以便繼續(xù)追蹤,如果預(yù)算許可,最好是采用馬達(dá)追蹤式,會方便得多。必須調(diào)整赤道儀赤緯軸和極軸全體的平衡。如果平衡狀態(tài)調(diào)節(jié)良好,固定螺絲放松時鏡筒會靜止,赤道儀的運(yùn)轉(zhuǎn)就會很圓滑,使用起來很平穩(wěn)。
近年生產(chǎn)商在高級的赤道儀加進(jìn)了GOTO功能,使用者可以指令望遠(yuǎn)鏡自動指向觀察目標(biāo)。但耗電量大,野外觀星時要攜帶大型蓄電池。
赤道儀的種類有很多。業(yè)余天文愛好者最常用的赤道儀有兩種:分別是德國式及叉式赤道儀。德國式赤道儀適合折射、反射及折反射望遠(yuǎn)鏡。而叉式赤道儀一般配合折反射望遠(yuǎn)鏡使用。叉式赤道儀比德國式優(yōu)勝的是不須要平衡錘,減輕儀器重量,方便野外觀星。但是業(yè)余級數(shù)的叉式赤道儀穩(wěn)定性不及德國式赤道儀。博冠系列望遠(yuǎn)鏡用的赤道儀是德國式的赤道儀。